Fagpressenytt

... Prisvinnerne sin store fortjeneste er at de ikke bare identifiserte gener som regulerer tid i form av døgnsvingninger og raskere svingninger hos bananfluen, men de kartla også selve reguleringsmekanismen for tidsvariasjoner gjennom en tilbakekopling (feedback). Derved ble det klar bane for å kartlegge hele urverket som holder styr på tiden i cellene. Dessuten er det senere vist at ulike organismer kan ha forskjellige urverk. Gjennom dette har vi fått en helt ny forståelse av hvordan forskjellige organismer kan tilpasse seg de fysiske forholdene i omgivelsene og først og fremst vekslingen mellom natt og dag. De viste også at samme gen ( per) kunne vise flere typer tid, alt fra raske periodiske vingebevegelser i parringstiden hos bananfluene, til å holde hele organismen i fase med døgnet i omgivelsene. At både planter og dyr holder styr på tiden er velkjent, men fram til 1980-tallet var det ingen som visste hvorfor og hvordan (Fig. 1). I det gamle Hellas hadde de observert at om kvelden når det begynte å bli mørkt pleide kronbladene på blomster å folde seg sammen. Men når dagslyset kom tilbake ved soloppgang foldet kronbladene seg ut igjen. Det tolket de som at blomstene viste hyllest til solguden Helios. Mange hundre år seinere ble det imidlertid vist at når blomsten mimosa ble satt i kontinuerlig mørke, så fortsatte kronbladene å folde seg sammen og åpne seg igjen på samme måten. Derved falt beviset om solguden. Men ikke helt, for etter en tid i mørke ble det gradvis slutt på disse bevegelsene. Altså måtte solen likevel spille en rolle (Fig. 2).

Fra gammelt av er det kjent at tid kan oppfattes eller måles på to måter. Den ene er som lineær tid. Da måles tiden bare framover langs en rett linje. Et godt eksempel er menneskelivet der svangerskap, spebarnsperiode, oppvekst, voksen alder og aldring følger etter hverandre. Den andre hovedtypen er syklisk tid. Da registreres tiden som et tilbakevendende fenomen. Det kan skje i form av døgn gjennom skiftet mellom dag og natt, eller i form av år, der årstidene veksler mellom høst, vinter, vår og sommer for så å begynne på en ny syklus.

Helt siden 1700-tallet har tidsbestemte variasjoner vært gjenstand for forskning på alt levende i naturen. Særlig etter den andre verdenskrigen har denne forskningen skutt fart, og etter hvert blitt et eget fagområde under navnet kronobiologi. Ettersom denne forskningen i hovedsak bestod i å beskrive fenomener i forhold til tid ble det etter hvert økende problemer med å forstå hva som ligger bak alle disse tidsvariasjonene. Inne i enhver levende celle foregår det tusenvis av ulike kjemiske og biologiske prosesser, og det har alltid vært klart at de var nøye koordinert i tid. Men hvordan? Med årets Nobelpris har det vitenskapelige samfunnet erkjent hvor viktig tidsregning er i biologien. Den ble gitt til tre forskere som har kartlagt en helt sentral mekanisme for hvordan celler holder styr på døgnet. Og denne mekanismen gjelder først og fremst syklisk tid.

Oppdagelsen av klokkegenene
På 1970-tallet påviste Seymour Benzer og Ronald Konopka at hos banfluen var både vingebevegelser og den generelle døgnrytmen genetisk regulert. De kunne også vise at når et bestemt gen ble forandret, ble også bananfluenes døgnrytme forstyrret. Dette genet fikk navnet period. Selve mekanismen for hvordan genet kunne regulere tidsvariasjoner var fortsatt ukjent.

Omtrent et tiår seinere kom imidlertid et epokegjørende framskritt. Forskerne Jeffrey H